Файл: Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Фощеватовская средняя общеобразовательная школа Волоконовского района Белгородской области.docx

определенные,упорядоченныеположениявпространстве. Поэтомукристаллы имеют плоские грани. Например, крупинка обычной повареннойсолиимеетплоскиеграни,составляющиедругсдругомпрямыеуглы.Кристаллическуюструктуруимеютметаллы.Есливзятьсравнительнобольшой кусок металла, то на первый взгляд его кристаллическое строениеникакнепроявляетсянивовнешнемвидекуска,нивегофизическихсвойствах. Металлы в обычном состоянии не обнаруживают анизотропии.Делоздесьвтом,чтообычнометаллсостоитизогромногоколичествасросшихсядругсдругоммаленькихкристалликов.Свойствакаждогокристалликазависятотнаправления,нокристалликиориентированыпоотношению друг к другу беспорядочно. В результате в объеме, значительнопревышающемобъемотдельныхкристалликов,всенаправлениявнутриметалловравноправныисвойстваметалловодинаковыповсемнаправлениям.Твердоетело,состоящееизбольшогочислаодиночныхкристалликов,называютполикристаллическим.Одиночные кристаллыназывают монокристаллами. Кполикристалламотносятсянетолькометаллы. Большинство кристаллических тел — поликристаллы, так как онисостоятизмножествасросшихсякристаллов.Одиночныекристаллы—монокристаллы имеют правильную геометрическую форму, и их свойстваразличныпоразнымнаправлениям.Жидкиекристаллы—вещества,которыеведутсебяодновременнокакжидкостиикактвёрдыетела.

Молекулы в жидких кристаллах, с одной стороны, довольно подвижны, с другой — расположены регулярно, образуя подобие кристаллической структуры (одномерной или двумерной). Часто уже при небольшом нагревании правильное расположение молекул нарушается, и жидкий кристалл становится обычной жидкостью. Напротив, при достаточно низких температурах жидкие кристаллы замерзают, превращаясь в твёрдые тела. Регулярное расположение молекул в жидких кристаллах обусловливает их особые оптические свойства. Свойствами жидких кристаллов можно управлять, подвергая их действию магнитного или электрического поля. Это используется в жидкокристаллических индикаторах часов, калькуляторов, компьютеров и последних моделей телевизоров. Соблюдая большие предосторожности, можно вырастить кристалл больших размеров — монокристалл.

В обычных условиях поликристаллическое тело образуется в результате того, что начавшийся рост многих кристаллов продолжается до тех пор, пока они не приходят в соприкосновение друг с другом, образуя единое тело

поликристалл.

Чтобы вырастить кристалл, полезно знать, какие процессы управляютего ростом; почему разные вещества дают кристаллы различной формы, анекоторые вовсе не образуют кристаллов; что надо сделать, чтобы кристаллыполучилисьбольшимиикрасивыми.Есликристаллизацияидёточеньмедленно,тополучаетсяодинбольшойкристалл,еслибыстро—множествомелкихкристалловВыращиваниекристалловпроизводятразнымиспособами:

1.Охлаждение насыщенного раствора.

Спонижениемтемпературырастворимостьбольшинствавеществуменьшается, и они, как говорят, выпадают в осадок. Сначала в растворе и на

стенкахсосудапоявляютсякрошечныекристаллы-зародыши.Когдаохлаждение медленное, а в растворе нет твёрдых примесей (скажем, пыли),зародышей образуется немного, и постепенно они превращаются в красивыекристаллыправильнойформы.Прибыстромохлаждениицентровкристаллизации возникает много, сам процесс идёт активнее и правильныхкристалловприэтом неполучится.

Постепенное удаление воды из насыщенного раствора

В этом случае чем медленнее удаляется вода, тем лучше получаютсякристаллы.Можнооставитьоткрытыйсосудсрастворомприкомнатнойтемпературенадлительныйсрок—водаприэтомбудетиспарятьсямедленно(особенноеслисверхуположитьлистбумаги илиприкрытьмарлей).Растущий кристалл можно либо подвесить в насыщенном растворе на тонкойпрочной нитке, либо положить на дно сосуда. В последнем случае кристаллпериодически надо поворачивать на другой бок. По мере испарения воды всосудследует подливатьсвежий раствор

Быстрое удаление воды из насыщенного раствора

В этом случае кристаллы получаются правильной формы, с острымигранями,номелкими (растворнаходилсявширокомсосудерядомснагревателем)Выращивание кристаллов — процесс интересный, занимательный, нотребующий бережного и осторожного отношения к своей работе. Время отвременикристаллизаторнеобходимочистить:сливатьраствориудалятьмелкие кристаллики, наросшие на основном, а также на стенках и дне сосуда.Теоретически размер кристалла, который можно вырастить таким способом,неограничен.Есливыращенныйкристаллоставитьоткрытым

всухомвоздухе,он, постепенно теряя содержащуюся в нём воду, превратится в невзрачныйсерый порошок. Чтобы предохранить кристалл от разрушения, его можнопокрытьбесцветнымлаком.

Методы выращивания кристаллов

Висследовательскихлабораторияхипромышленностивыращиваюткристаллы из паров, расплавов и растворов, из твердой фазы, синтезируютпутемхимическихреакций,осуществляютэлектролитическуюкристаллизацию, кристаллизацию из гелей и другие. В настоящее время дляполучениясовершенныхкристалловбольшогодиаметрачащевсегоприменяютследующиеметодывыращивания:-изгазовой(паровой)фазыприградиентедавления,-израсплавовпритемпературномградиенте,-израстворовприградиентеконцентрациинаграницеразделакристалл-раствор.Кристаллизация из паровой (газовой) фазы широко используется длявыращиваниякакмассивныхкристаллов,такиэпитаксиальныхпленок,тонких(поликристаллическихилиаморфных)покрытий,нитевидныхипластинчатыхкристаллов.Конкретныйметодвыращиваниявыбираютвзависимостиотматериала.Вметодахвыращивания,основанныхнафизической конденсации кристаллизуемого вещества, вещество поступает крастущему кристаллу в виде собственного пара, состоящего из молекул ихассоциаций – димеров, триммеров и так далее. В методе синтеза в паровойфазе кристаллизуемое соединение образуется в результате реакции междугазообразнымикомпонентаминепосредственнов зонекристаллизации.Кристаллизацияизрасплава-этонаиболеераспространенныйспособвыращиваниямонокристаллов.Внастоящеевремя